La estática estudia las fuerzas en equilibrio sobre cuerpos. Para estar en equilibrio, la suma de fuerzas horizontales y verticales debe ser cero. El documento explica conceptos como peso, tensión, fuerza elástica y rozamiento, y métodos para representar y analizar situaciones de equilibrio como el diagrama de cuerpo libre y el polígono de fuerzas.

1. FÍSICA
ESTÁTICA – I
Profesor:
Aprendamos a ser como la vela, brillemos y
brillemos. Aun cuando eso, nos cueste
nuestra propia existencia
domingo, 15 de Mayo de 2022
Miguel Angel Melgarejo Padilla

2. ESTÁTICA I
ESTÁTICA
La ESTÁTICA es la parte de la mecánica que se encarga
de estudiar las diversas interacciones existentes entre la
materia (cuerpo y/o sistema material) en estado de
equilibrio y el medio que la rodea.
Es decir, su objetivo, es conocer las condiciones que deben
de cumplir las fuerzas aplicadas a un cuerpo o sistema
para lograr el equilibrio mecánico del mismo.
ESTADO DE EQUILIBRIO
Consideraremos estado de equilibrio a aquel estado donde
la materia carece de todo tipo de aceleración (a = 0), en
este sentido podemos establecer dos tipos de equilibrio, el
ESTÁTICO y el CINÉTICO.
01) EQUILIBRIO
ESTÁTICO
El bloque esta en reposo
Entonces esta en equilibrio estático:
a = 0 y V = 0
02) EQUILIBRIO
CINÉTICO
El bloque experimenta un MRU
Entonces esta en equilibrio cinético:
a = 0 y V = cte.

3. 1ra LEY DE NEWTON
También conocida como Ley de Inercia establece que:
‘‘Todo cuerpo en estado de equilibrio estático o cinético,
conservará su estado inicial de reposo o movimiento a no
ser que sobre el actúe un agente extraño (una fuerza) que
sea capaz de sacarlo de dicho estado de reposo o
movimiento’’.
En el gráfico vemos que el menaje permanece en su
estado de reposo, porque la fuerza fue aplicada al mantel.
3ra LEY DE NEWTON
Conocida como principio de ACCIÓN y REACCIÓN,
establece que: ‘‘Si aplicamos una fuerza a un cuerpo o
sistema (Fuerza de acción) este cuerpo o sistema nos
devolverá esta misma fuerza con la misma intensidad pero
con la dirección contraria (Fuerza de reacción).

4. EL PESO
El peso es la fuerza con la cual la tierra atrae a los cuerpos
cercanos a su superficie, también llamada Fuerza
Gravitatoria, se representa por un vector vertical hacia
abajo que se dirige hacia el centro de la tierra.
Matemáticamente se calcula como el producto de la masa
por la aceleración de la gravedad, la cual la
consideraremos constante e igual a un valor promedio de
9,8 m/s2 .
Fgravitatoria = mg
Veamos la representación grafica del peso para algunas
formas simétricas
mg
m
mg
m
mg

5. FUERZA DE TENSIÓN
Es una fuerza interna que se presentan en elementos de
sujeción tales como hilos, cuerdas, sogas, cadenas, etc.
Cuando son estirados, manifestándose como una
resistencia a ser estirado.
La cuerda esta siendo estirada e internamente las
moléculas generan un aumento en sus fuerzas de
cohesión para evitar ser estiradas
F
F
T
T
FUERZA ELASTICA
Es aquella que surge en el interior de los Resortes; cuando
estos son Estirados o Comprimidos; esta fuerza se
manifiesta como una Oposición a que el resorte sea
deformado; al igual que la fuerza de tensión para
representarlo se debe hacer un corte imaginario.
C
C

6. DIAGRAMA DEL CUERPO LIBRE (DCL)
Es un procedimiento gráfico por el cual se representan todas las fuerzas que actúan sobre un cuerpo o sistema,
para poder hacer un DCL se tienen que seguir los siguientes pasos:
a) En virtud a que todo cuerpo posee masa, se grafica el peso.
b) Si el cuerpo o sistema en estudio esta apoyado sobre una superficie de contacto, aplicando la tercera ley
de Newton se graficara la fuerza de reacción.
c) Si el cuerpo o sistema en estudio esta sujeto a cualquier elemento de sujeción se graficara la fuerza de
tensión previo corte imaginario de la cuerda o elemento de sujeción.
d) Si el cuerpo o sistema en estudio esta sujeto a una liga o resorte, se graficara la fuerza elástica.

7. PRIMERA CONDICIÓN DE EQUILIBRIO PARA
FUERZAS PARALELAS
Esta primera condición de equilibrio garantiza la condición
de no deslizamiento o movimiento rectilíneo a velocidad
constante, para ello estableceremos la siguiente condición:
Condición horizontal de equilibrio
Condición Vertical de equilibrio
Para resolver problemas de estática, aplicando este
criterio (a la cual se denomina Primera Condición de
Equilibrio); se sugiere realizar los siguientes pasos.
1er. Paso: Realizar el diagrama de cuerpo libre, del
cuerpo que se esta analizando, para identificar el número
de fuerzas que actúan sobre el cuerpo, así como también
la dirección de las mismas.
2do. Paso: Aplicar la primera condición de equilibrio, ya
sea en la dirección horizontal o vertical, según el D.C.L.
que se ha realizado, para determinar la incógnita pedida.
La Ley de Hooke
Establece que la fuerza elástica (Fe) que aparece en un
resorte al ser deformado es directamente proporcional a su
deformación (x).
k x
F
e
Donde:
K: constante de rigidez

8. PRIMERA CONDICIÓN DE EQUILIBRIO PARA
FUERZAS NO PARALELAS
Si un cuerpo o sistema se encuentra afectado a un grupo
de fuerzas no paralelas y estas logran el equilibrio del
cuerpo, entonces necesariamente, los vectores que
representan a dichas fuerzas deben ser concurrentes y
además deben de formar un Polígono Vectorial Cerrado:
Cuerpo en estado
de equilibrio.
Polígono vectorial cerrado para un
cuerpo en estado de equilibrio

9. SUGERENCIAS PARA LA APLICACIÓN DE LA
PRIMERA CONDICIÓN DE EQUILIBRIO PARA
FUERZAS NO PARALELAS
01) Se realiza del D.C.L del cuerpo o sistema en estudio.
02) Se verifica que las fuerzas que actúan sobre el
cuerpo o sistema sean cooplanares y concurrentes
en un punto.
Si dos fuerzas son concurrentes, entonces las demás
fuerzas deberán ser concurrentes en el punto común.
03) Una vez hecho el D.C.L. y verificado que las fuerzas
sean cooplanares y concurrentes, se procede a
construir un polígono vectorial cerrado transportando
la fuerzas manteniendo su módulo y dirección.
TRIÁNGULOS NOTABLES APROXIMADOS
16°
25
24
7

10. Se denomina así a aquella fuerza de rozamiento que aparece cuando un cuerpo se encuentra en reposo sobre una
superficie áspera y posee una tendencia al movimiento respecto de esta. Esta fuerza siempre se opone al posible
movimiento relativo del cuerpo respecto a la superficie en contacto y su módulo puede tomar diferentes valores que van
desde cero hasta un valor máximo alcanzado cuando el movimiento relativo es inminente.
CLASES DE ROZAMIENTO
Según esto:
Cuando el cuerpo está pronto a moverse, la fuerza de rozamiento estático toma su máximo valor, y de determina por:
Donde:

11. Si tu camino es el correcto, pronto te darás cuenta que la luz no tiene sombra, BRILLA Y SÉ LUZ
Se denomina así a aquella fuerza de rozamiento que aparece cuando un cuerpo se encuentra deslizándose sobre una
superficie áspera. Esta fuerza siempre se opone al movimiento relativo del cuerpo respecto a la superficie en contacto y su
módulo se determina por:
01) Para dos superficies dadas se comprueba experimentalmente que el coeficiente de rozamiento cinético es menor que
el coeficiente de rozamiento estático.
Donde:
OBSERVACIÓ
N

12. 02) La fuerza de rozamiento por deslizamiento (estático o cinético) puede disminuir debido, a la humedad, calor, aceites,
grasas y en general cualquier lubricante.
θ